(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の駆動により内燃機関のクランクシャフトをクランキングすることで前記内燃機関を始動させる始動制御装置であって、
前記クランキングを開始するときに、圧縮行程における前記内燃機関の吸気弁の閉時期を所定の閉時期から下死点方向に進角させる進角量を決定し、前記吸気弁の開閉時期を変化させる可変動弁機構に対して、前記決定した進角量を指示する進角指示部と、
前記進角指示部が指示した指示進角量が０より大きい場合であって、前記クランキングの間に検出された前記吸気弁の実際の閉時期が、前記所定の閉時期に対して進角していない場合に、前記可変動弁機構に異常があると判定する異常判定部と、
前記回転電機の出力トルクを制御する回転電機制御部と、
を備え、
前記回転電機制御部は、
前記指示進角量が０より大きい場合に、前記回転電機の出力トルクが、前記指示進角量が０である場合の出力トルクとして予め設定された初期値に、前記指示進角量が大きい程より大きい補正量を加算した値となるように制御し、
前記可変動弁機構に異常があると前記異常判定部が判定した場合に、前記回転電機の出力トルクが、前記初期値に前記補正量を加算した値よりも大きくなるように制御する、
ことを特徴とする始動制御装置。
【請求項２】
回転電機の駆動により内燃機関のクランクシャフトをクランキングすることで前記内燃機関を始動させる始動制御装置であって、
前記クランキングを開始するときに、圧縮行程における前記内燃機関の吸気弁の閉時期を所定の閉時期から下死点方向に進角させる進角量を決定し、前記吸気弁の開閉時期を変化させる可変動弁機構に対して、前記決定した進角量を指示する進角指示部と、
前記進角指示部が指示した指示進角量が０より大きい場合であって、前記クランキングの間に検出された前記吸気弁の実際の閉時期が、前記所定の閉時期に対して進角していない場合に、前記可変動弁機構に異常があると判定する異常判定部と、
前記回転電機の出力トルクを制御する回転電機制御部と、
を備え、
前記回転電機制御部は、
前記指示進角量が０より大きい場合に、前記回転電機の出力トルクが、前記指示進角量が０である場合の出力トルクとして予め設定された初期値に、前記指示進角量が大きい程より大きい補正量を加算した値となるように制御し、
前記可変動弁機構に異常があると前記異常判定部が判定した場合に、前記内燃機関の回転速度が、前記初期値に前記補正量を加算した出力トルクに対応する目標回転速度よりも大きくなるように、前記回転電機の出力トルクを制御する、
ことを特徴とする始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の駆動により内燃機関のクランクシャフトをクランキングすることで前記内燃機関を始動させる始動制御装置及び当該始動制御装置を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関（エンジン）の始動は、回転電機（モータ）によってエンジンのクランクシャフトを回転駆動する（以下、「クランキング」と呼ぶ）ことで行われる。また、エンジンは、エンジンの吸気弁及び排気弁を開閉するタイミングを変化させることのできる可変動弁機構を備える場合がある。
【０００３】
可変動弁機構を備えるエンジンを搭載する車両において、クランキング時の吸気弁を下死点よりも遅れた時期に閉じるように制御することで、つまり、吸気弁の閉タイミングを遅角させることで、実圧縮比を低くし、エンジン始動時の車両振動を低減する技術がある。このようにクランキング時の吸気弁の閉タイミングが所定の遅角位置に設定されている車両においても、低温始動時には、実圧縮比を上げてエンジンの始動性を高めるために、吸気弁の閉タイミングについて、その所定の遅角位置から下死点の方向へ進角させる制御が行われる場合がある。この場合、吸気弁の閉タイミングの進角量は、例えばエンジン冷却水の温度に基づいて決定される。例えば、冷却水温が低いほど、吸気弁の閉タイミングの進角量をより大きくする。
【０００４】
特許文献１には、油圧駆動式の吸気弁タイミング可変機構を備えるエンジンにおいてクランキングによる始動を行う際の技術が開示されている。特許文献１に記載の技術では、エンジンのクランクシャフトの回転力を駆動源とするポンプによって圧送されるオイルの油圧によって、吸気弁タイミング可変機構が駆動する。特許文献１に記載の技術では、上述のポンプによって圧送されるオイルの油圧を検出し、クランキングを開始してから、油圧の立ち上がりによって吸気弁タイミング可変機構が実際に吸気弁の閉タイミングを進角させるまでの遅れに基づいて、クランキングを行うモータへの供給電力を制御する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８５２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、可変動弁機構に何らかの異常が発生した場合、クランキング時に吸気弁の閉タイミングの進角を指示しても、実際には、指示した進角量の進角が実現されない。クランキング時に吸気弁の閉タイミングの進角を指示したにも関わらず実際に進角しない場合、エンジンの始動に必要な空気量を確保することが困難になり、指示した進角量の進角が実現された場合と比較してエンジンの始動性が悪化する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の始動制御装置は、回転電機の駆動により内燃機関のクランクシャフトをクランキングすることで前記内燃機関を始動させる始動制御装置であって、前記クランキングを開始するときに、圧縮行程における前記内燃機関の吸気弁の閉時期を所定の閉時期から下死点方向に進角させる進角量を決定し、前記吸気弁の開閉時期を変化させる可変動弁機構に対して、前記決定した進角量を指示する進角指示部と、前記進角指示部が指示した指示進角量が０より大きい場合であって、前記クランキングの間に検出された前記吸気弁の実際の閉時期が、前記所定の閉時期に対して進角していない場合に、前記可変動弁機構に異常があると判定する異常判定部と、前記回転電機の出力トルクを制御する回転電機制御部と、を備え、前記回転電機制御部は、前記指示進角量が０より大きい場合に、前記回転電機の出力トルクが、前記指示進角量が０である場合の出力トルクとして予め設定された初期値に、前記指示進角量が大きい程より大きい補正量を加算した値となるように制御し、前記可変動弁機構に異常があると前記異常判定部が判定した場合に、前記回転電機の出力トルクが、前記初期値に前記補正量を加算した値よりも大きくなるように制御する、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の一態様の始動制御装置は、回転電機の駆動により内燃機関のクランクシャフトをクランキングすることで前記内燃機関を始動させる始動制御装置であって、前記クランキングを開始するときに、圧縮行程における前記内燃機関の吸気弁の閉時期を所定の閉時期から下死点方向に進角させる進角量を決定し、前記吸気弁の開閉時期を変化させる可変動弁機構に対して、前記決定した進角量を指示する進角指示部と、前記進角指示部が指示した指示進角量が０より大きい場合であって、前記クランキングの間に検出された前記吸気弁の実際の閉時期が、前記所定の閉時期に対して進角していない場合に、前記可変動弁機構に異常があると判定する異常判定部と、前記回転電機の出力トルクを制御する回転電機制御部と、を備え、前記回転電機制御部は、前記指示進角量が０より大きい場合に、前記回転電機の出力トルクが、前記指示進角量が０である場合の出力トルクとして予め設定された初期値に、前記指示進角量が大きい程より大きい補正量を加算した値となるように制御し、前記可変動弁機構に異常があると前記異常判定部が判定した場合に、前記内燃機関の回転速度が、前記初期値に前記補正量を加算した出力トルクに対応する目標回転速度よりも大きくなるように、前記回転電機の出力トルクを制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、可変動弁機構に異常が発生し、クランキング時に吸気弁の閉タイミングの進角を実現できない場合であっても、エンジンの始動性の悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の１つの実施形態における始動制御装置を備える車両の構成例を示す概略図である。図１には、エンジン及びモータを駆動源とするハイブリッド自動車の例を示す。図１に示す車両は、エンジン１００、モータＭＧ１、及びモータＭＧ２を備える。エンジン１００の動力の出力軸であるクランクシャフト１１０は、遊星歯車機構２０を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と機械的に接続される。クランクシャフト１１０は、さらに、駆動軸３０及びディファレンシャルギア３２を介して駆動輪３４ａ，３４ｂと接続される。
【００１２】
エンジン１００は、吸気系からスロットルバルブ１２０を介して吸入した空気と燃料噴射弁１３０から噴射された燃料との混合気を、吸気弁１４０を介して燃焼室１５０に吸入し、この混合気の爆発により押し下げられるピストン１６０の運動をクランクシャフト１１０の回転運動に変換する。ここで、スロットルバルブ１２０はアクチュエータ１２２により開閉駆動される。点火プラグ１７０は、イグナイタ（図示しない）からディストリビュータ（図示しない）を介して導かれた高電圧によって電気火花を形成し、混合気はその電気火花によって点火されて爆発燃焼する。
【００１３】
また、エンジン１００は、吸気弁１４０の開閉タイミングを変更する可変動弁機構１８０を備える。可変動弁機構１８０は、クランクシャフト１１０の回転位相に対する吸気カムシャフト（図示しない）の回転位相を変化させることで、吸気カムシャフトによって開閉される吸気弁１４０の開閉タイミングを変化させる。可変動弁機構１８０は、油圧駆動式であってもよいし、電動式であってもよい。
【００１４】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、インバータ４０を介してバッテリ５０と電気的に接続される。モータＭＧ１は、エンジン始動時には、バッテリ５０からの電力供給を受けて電動機として機能し、クランキングの駆動源となる。また、エンジン１００の動作中には、モータＭＧ１は、エンジン１００から出力される動力を受けて発電機として機能し、バッテリ５０を充電することができる。モータＭＧ２は、バッテリ５０からの電力供給を受けて電動機として機能し、車両の駆動輪３４ａ，３４ｂの駆動源となる。モータＭＧ２もまた、発電機として機能することがある。
【００１５】
エンジン１００及びモータＭＧ２から出力される動力は、駆動軸３０及びディファレンシャルギアを介して駆動輪３４ａ，３４ｂに伝達される。
【００１６】
なお、車両には、車両の運転状態を検出する各種のセンサが設けられる。例えば、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ６００、吸気管の圧力を検出する吸気管圧力センサ６０２、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ６０４、吸気カムシャフトの回転位相を検出するカム角センサ６０６、クランクシャフト１１０の回転位相を検出するクランク角センサ６０８、エンジン油の温度を検出する油温センサ６１０、大気圧を検出する大気圧センサ６１２、及びバッテリ５０の残容量を検出する残容量センサ６１４などのセンサが設けられる。
【００１７】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０は、エンジン１００及びモータＭＧ１，ＭＧ２などの動作を制御する制御装置である。ＥＣＵ７０は、制御部７２及び記憶部７４を備える。ＥＣＵ７０は、マイクロコンピュータなどを用いて実現でき、ＥＣＵ７０の機能の一部が本発明の１つの実施形態の始動制御装置として機能する。
【００１８】
制御部７２は、図示しないエンジンスタートスイッチ及び上述の各種のセンサなどから取得される信号に基づいて、エンジン１００及びモータの動作を制御する。例えば、制御部７２は、ユーザがエンジンスタートスイッチをオンにしたことを示すスタート信号ＳＴを取得した場合に、エンジン１００の始動制御処理を開始する。また、例えば、制御部７２は、水温センサ６０４、油温センサ６１０、大気圧センサ６１２、及び残容量センサ６１４によってそれぞれ検出されるエンジン冷却水温Ｔｗ、エンジン油温Ｔｏｉｌ、大気圧Ｐａｔｍ、及びバッテリ残容量Ｂｒを必要に応じて用いて吸気弁１４０の閉タイミングの進角量を決定し、決定した進角量ＡＤＶを制御信号として可変動弁機構１８０に対して出力する。また例えば、制御部７２は、カム角センサ６０６及びクランク角センサ６０８によってそれぞれ検出される吸気カム角ＣＡＭ及びクランク角ＣＲＫに基づいて、可変動弁機構１８０の異常の有無を判定し、この判定結果に応じて生成した制御信号ＰＷＭをインバータ４０に対して出力することで、モータＭＧ１の出力トルクを制御する。また、制御部７２は、クランク角ＣＲＫからエンジン１００の回転速度を検出することができ、この回転速度と目標回転速度との差に基づいて制御信号ＰＷＭを生成することもある。
【００１９】
制御部７２が行う処理の詳細については後述する。制御部７２は、例えばマイクロコンピュータのＣＰＵ（中央演算装置）によって実現される。
【００２０】
記憶部７４には、制御部７２が行う処理の手順を記述したプログラム、及び制御部７２が行う処理に必要な情報が記憶される。記憶部７４は、例えば、マイクロコンピュータのＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶装置によって実現される。
【００２１】
制御部７２は、記憶部７４に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、後述の始動制御処理を行う。
【００２２】
以下、図２及び図３を参照し、ＥＣＵ７０の制御部７２が行う始動制御処理について説明する。
【００２３】
図２は、制御部７２が行う始動制御処理の手順の例を示すフローチャートである。
【００２４】
図３は、始動制御処理におけるタイムチャートの例を示す。図３では、（ａ）吸気弁閉タイミング、（ｂ）エンジン回転速度、（ｃ）空気量、（ｄ）クランキングトルク、及び（ｅ）モータ消費電力について、クランキング開始（ｔ０）からの時間変化を模式的に示す。なお、図３において、実線及び破線は、本実施形態による始動制御を行った場合の値を示し、一点鎖線は、従来技術における始動制御を行った場合の値を示す。
【００２５】
制御部７２は、エンジン１００を始動する時に、図２に例示する手順の始動制御処理を開始する。例えば、制御部７２は、スタート信号ＳＴを取得した場合に始動制御処理を開始する。また、例えば、ＥＣＵ７０において、所定のアイドルストップ条件（停止条件）が成立した場合に自動的にエンジン１００を停止させ、その後、所定のアイドルストップ解除条件（始動条件）が成立した場合に自動的にエンジン１００を始動させる制御プログラムが実行される場合、このアイドルストップ解除条件が成立したときに、始動制御処理が開始される。
【００２６】
ステップＳ１０では、制御部７２は、車両に設けられた各種のセンサから車両状態を表す信号を取得する。例えば、水温センサ６０４からエンジン冷却水温Ｔｗを取得する。また例えば、油温センサ６１０及び大気圧センサ６１２から、それぞれ、エンジン油温Ｔｏｉｌ及び大気圧Ｐａｔｍを取得する。バッテリ５０の残容量センサ６１４からバッテリ５０の残容量Ｂｒを取得してもよい。なお、エンジン油温Ｔｏｉｌ、大気圧Ｐａｔｍ、及びバッテリ残容量Ｂｒは、後の処理で必要ない場合は取得しなくてもよい。
【００２７】
次に、ステップＳ１５で、制御部７２は、クランキングに関する初期設定を行う。制御部７２は、可変動弁機構１８０を制御し、吸気弁１４０の閉タイミングが予め設定された最遅角位置になるように初期設定する。この最遅角位置は、エンジン１００の振動特性などから求められる。また、制御部７２は、クランキング時のエンジン１００の目標回転速度を設定する。この目標回転速度は、エンジン１００の始動に必要な回転速度に設定される。また、制御部７２は、例えばエンジン冷却水温Ｔｗなどの車両状態に応じて、クランキングの際のモータＭＧ１の出力トルクであるクランキングトルクの値を決定する。このクランキングトルクの初期値は、例えば、クランキングトルクと車両状態とを関連付けるマップを用いて決定する。このマップは、例えば、吸気弁閉タイミングが最遅角位置にある場合の、目標回転速度を実現するために必要なクランキングトルクの車両状態に応じた変化を実験などによって求めることで設定できる。このマップ、目標回転速度、及び最遅角位置は、予め記憶部７４に記憶させておく。
【００２８】
ステップＳ２０では、制御部７２は、ステップＳ１０で取得した車両状態に応じて、クランキング時の吸気弁閉タイミングを決定する。ここで、吸気弁閉タイミングは、最遅角位置から下死点の方向への進角量ＡＤＶとして決定する（図３（ａ）参照）。
【００２９】
本実施形態では、進角量ＡＤＶは、エンジン冷却水温Ｔｗが低い程より大きな値となるように決定される。一般に、エンジン冷却水温が低いほど、始動性を高めるためには進角量を大きくして実圧縮比を上げる必要があるからである。また、例えば、バッテリ残容量Ｂｒが小さい程より大きな値となるように進角量ＡＤＶを決定してもよい。エンジン冷却水温Ｔｗ及びバッテリ残容量Ｂｒの両方を考慮して進角量ＡＤＶを決定してもよい。
【００３０】
例えば、エンジン冷却水温の値と進角量の値とを関連付けるマップ、又は、エンジン冷却水温の値及びバッテリ残容量の値の組と進角量の値とを関連付けるマップを記憶部７４に予め記憶させておけば、制御部７２は、このマップを参照して、ステップＳ１０で取得したエンジン冷却水温Ｔｗ（及びバッテリ残容量Ｂｒ）に応じた進角量ＡＤＶを決定できる。
【００３１】
制御部７２は、可変動弁機構１８０の駆動方式に応じて、決定した進角量に対応する制御信号ＡＤＶを生成し、生成した制御信号ＡＤＶを可変動弁機構１８０へ送る。（以下、「進角量ＡＤＶ」との記載は、この制御信号を指す場合もある。）例えば、可変動弁機構１８０が油圧駆動式である場合、制御部７２は、油圧の作用時間を表す信号を進角量ＡＤＶとして可変動弁機構１８０へ送り、可変動弁機構１８０が電動モータによって駆動される電動式のものである場合、この電動モータに対する指示信号を進角量ＡＤＶとして可変動弁機構１８０へ送る。可変動弁機構１８０は、この進角量ＡＤＶに従ったタイミングで吸気弁１４０を閉じるように動作する。
【００３２】
ステップＳ３０では、制御部７２は、ステップＳ２０で決定された進角量ＡＤＶが０より大きいか否かを判定する。進角量ＡＤＶが０より大きい（つまり、吸気弁閉タイミングを最遅角位置から進角させる）場合、処理はステップＳ４０に進み、進角量ＡＤＶが０である（つまり、吸気弁閉タイミングが最遅角位置である）場合、処理はステップＳ５０に進む。
【００３３】
ステップＳ４０では、制御部７２は、ステップＳ２０で決定した進角量ＡＤＶに応じて、クランキングの際のモータＭＧ１の出力トルクであるクランキングトルクを補正する。ステップＳ４０では、クランキングトルクの初期値（ステップＳ１５で決定）に対する加算値をクランキングトルクの補正値として決定する。例えば、制御部７２は、進角量ＡＤＶの値が大きいほどクランキングトルク補正値がより大きくなるように決定する。また、例えば、進角量ＡＤＶに加えて、エンジン冷却水温、エンジン油温、及び大気圧の少なくともいずれかに基づいてクランキングトルクの補正値を決定してもよい。例えば、エンジン冷却水温及びエンジン油温については、温度が低いほどクランキングトルクの補正値をより大きくする。低温環境下では、可変動弁機構１８０の抵抗及びピストン往復計の抵抗などのフリクションが増加するためである。また、低温かつ低圧の環境下においてもフリクションは増加するため、例えば、エンジン冷却水温が所定値よりも小さい場合に、大気圧が低いほどクランキングトルクの補正値をより大きくするようにしてもよい。
【００３４】
補正値を決定すると、制御部７２は、ステップＳ１５で決定されたクランキングトルクの初期値に当該補正値を加算した値をクランキングトルクとして決定する。
【００３５】
ステップＳ５０では、制御部７２は、クランキングを開始する。制御部７２は、インバータ４０に対して制御信号ＰＷＭを送ることで、モータＭＧ１の駆動を開始する。このとき、制御部７２は、モータＭＧ１の出力トルクがステップＳ４０までの処理において決定されたクランキングトルクの値となるように制御信号ＰＷＭを生成してインバータ４０に送る。また、制御部７２は、進角量ＡＤＶを可変動弁機構１８０へ送り、吸気弁１４０の閉タイミングを指示する。
【００３６】
ステップＳ６０では、制御部７２は、可変動弁機構１８０に異常があるか否かを判定する。制御部７２は、進角量ＡＤＶが０より大きい場合、カム角センサ６０６から取得される吸気カム角ＣＡＭ及びクランク角センサ６０８から取得されるクランク角ＣＲＫを用いて吸気弁１４０の閉タイミングを検出し、進角しているか否かを判定する。
【００３７】
進角量ＡＤＶが０より大きいにも関わらず、所定時間内に進角の立ち上がりが検出されない場合は、可変動弁機構１８０に異常があると判定し、処理はステップＳ７０に進む。例えば、進角量ＡＤＶが０より大きい場合に、図３（ａ）の破線で示すように、クランキング開始から所定時間が経過しても吸気弁閉タイミングが最遅角位置に対して進角しない場合、可変動弁機構１８０に異常があると判定される。所定時間内に進角の立ち上がりが検出された場合は、可変動弁機構１８０に異常はないと判定し、処理はステップＳ８０に進む。例えば、図３（ａ）の実線で示す場合は、時間ｔ１付近で進角の立ち上がりが検出されるため、可変動弁機構１８０に異常はないと判定される。ステップＳ６０の判定に用いられる所定時間の長さは、エンジン１００の特性などに応じて予め決定されて記憶部７４に記憶される。
【００３８】
また、進角量ＡＤＶが０である場合は、吸気弁１４０の閉タイミングを最遅角位置から変更する必要がないため、閉タイミングの検出を行わずに、可変動弁機構１８０に異常なしと判定してステップＳ８０に進む。
【００３９】
ステップＳ６０において可変動弁機構１８０に異常があると判定されると、ステップＳ７０で、制御部７２は、クランキングトルクを増加させる。例えば、制御部７２は、予め設定されて記憶部７４に記憶された定数を現在のクランキングトルクに加算した値を、新たなクランキングトルクとして決定する。
【００４０】
また、制御部７２は、エンジン１００の目標回転速度を増加させる。例えば、ステップＳ１５で決定された目標回転速度の初期値に、予め設定されて記憶部７４に記憶された定数を加算した値を新たな目標回転速度とする。この目標回転速度の加算値は、例えば、クランキング時に吸気弁の閉タイミングの進角が指示される場合に想定されるエンジン１００の運転環境（例えば、低温環境下）においてエンジン１００の始動に必要な回転速度を実験などにより求めることで決定できる。上述のクランキングトルクの加算値として用いられる定数は、この目標回転速度の加算値として用いられる定数に応じて決定できる。
【００４１】
クランキングトルク及び目標回転速度の増加において、それぞれ、予め設定された定数を加算する代わりに、例えば進角量ＡＤＶの大きさに応じた値を加算してもよい。
【００４２】
制御部７２は、ステップＳ７０で決定したクランキングトルクの値に応じてインバータ４０に対する制御信号ＰＷＭを生成し、生成した制御信号ＰＷＭをインバータ４０へ送る。
【００４３】
ステップＳ８０では、制御部７２は、エンジン回転速度に基づいて、クランキングトルクをフィードバック制御する。制御部７２は、クランク角センサ６０８から取得されるクランク角ＣＲＫからエンジン１００の実際の回転速度を求め、求めた回転速度と目標回転速度との間の差を求める。この差に応じて、制御部７２は、クランキングトルクの値を新たに決定する。例えば、制御部７２は、実際の回転速度が目標回転速度よりも小さく、その差分が所定の閾値を超えている場合に、クランキングトルクを増加させるように、インバータ４０に対して制御信号ＰＷＭを送る。
【００４４】
次に、ステップＳ９０で、制御部７２は、例えばエンジン１００の回転速度などに基づいて、エンジン１００において初爆が起きたか否かを判定する。初爆が起きたと判定されると、制御部７２は、インバータ４０を制御してモータＭＧ１への電力供給を終了し、始動制御処理を終了する。初爆が起きていないと判定されると、処理はステップＳ８０に戻る。
【００４５】
図３に例示するタイミングチャートを参照すると、実線は、可変動弁機構１８０が正常に動作して制御部７２が指示した進角量ＡＤＶが実現される場合を示し、破線は、可変動弁機構１８０に異常があり、制御部７２が指示した進角量ＡＤＶが実現されない場合を示す。可変動弁機構１８０が正常である場合、クランキング開始（ｔ０）から、一定の遅れ時間を経て、時間ｔ１で、実際に吸気弁閉タイミングの進角が開始される（図３（ａ））。
【００４６】
本実施形態では、吸気弁閉タイミングを進角させる場合、進角量ＡＤＶに応じてクランキングトルクに補正値が加算されるので、このような補正を行わないクランキング（図３の一点差線）の場合と比較して、クランキングトルクは大きな値となる。吸気弁閉タイミングを進角させると、最遅角位置の場合と比較して圧縮反力が増加するため、クランキングトルクの補正を行わない場合はエンジン１００の回転速度が目標回転速度ＲNよりも小さくなり、空気量も少なくなる（図３（ｂ）（ｃ）の一点差線参照）。本実施形態によると、進角量ＡＤＶに応じたクランキングトルクの補正により、エンジン１００の回転速度及び空気量の目標値を維持することができる（図３（ｂ）（ｃ）の実線）。したがって、本実施形態においてエンジン１００の初爆が発生する時間ｔ２は、クランキングトルクの補正を行わない場合における初爆発生の時間ｔ３よりも早くなる。図３（ｅ）を参照すると、クランキングトルクの補正を行わない場合（実線）よりも本実施形態の場合（実線）の方がモータ消費電力のピークは大きくなるが、本実施形態の場合の方がより早く初爆が発生してクランキングを終了できる。したがって、本実施形態によると、エンジンの始動に必要な電力量を低減できる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、吸気弁閉タイミングの進角が実現されず（図３（ａ）の破線）、可変動弁機構１８０に異常があると判定される場合、目標エンジン回転速度ＲDを、可変動弁機構１８０に異常がないと判定される場合の目標エンジン回転速度ＲNよりも大きく設定する（図３（ｂ））。これに伴って、クランキングトルクも、異常がない場合と比較して大きくなるように制御される（図３（ｄ））。したがって、可変動弁機構１８０に異常が発生し、進角量ＡＤＶの進角が実現されなくても、進角が実現された場合と同様の空気量が確保され（図３（ｃ））、進角が実現された場合と同様の時点ｔ２で初爆を起こすことができる。
【００４８】
なお、以上で説明した実施形態の始動制御処理では、吸気弁１４０の閉タイミングを進角させる場合に、クランキング開始の前にクランキングトルクの補正を行う（ステップＳ３０，Ｓ４０，Ｓ５０）。始動制御処理の他の例では、クランキング開始の前にクランキングトルクの補正を行う代わりに、クランキング開始後、可変動弁機構に異常がないと判定された場合に（ステップＳ６０でＮＯ判定）、ステップＳ４０のような進角量に基づくクランキングトルクの補正を行ってもよい。
【００４９】
また、以上で説明した実施形態では、発電用モータ（図１のＭＧ１）及び車輪駆動用モータ（図１のＭＧ２）を備えるハイブリッド車両において、クランキングの駆動源として発電用モータを用いる。他の実施形態では、例えば、発電用モータを備えずに車輪駆動用モータのみを備えるハイブリッド車両において、この車輪駆動用モータをクランキングの駆動源として用いてもよい。
【００５０】
また、本発明の他の１つの実施形態の始動制御装置は、エンジンのみを駆動源とする車両に搭載してもよい。この場合、ハイブリッド車両に搭載されるような発電用又は車輪駆動用のモータではなく、エンジン始動用に車両に搭載されたモータ（スタータ）をクランキングの駆動源として用いる。例えば、近年開発されているエコラン車両のように、自動的にアイドルストップを行う制御機能を備える車両では、エンジンの停止と始動とを頻繁に繰り返すため、このような制御機能を備えない一般的な車両に搭載されるスタータと比較して高出力のモータがスタータとして搭載される。このような高出力モータは、本発明の実施形態による始動制御装置のモータとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の１つの実施形態の始動制御装置を搭載する車両の部分構成の例を示す図である。
【図２】本発明の１つの実施形態の始動制御装置が行う処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】エンジンの始動制御処理におけるタイムチャートの例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
２０  遊星歯車機構、３０  駆動軸、３２  ディファレンシャルギア、３４ａ，３４ｂ  駆動輪、４０  インバータ、５０  バッテリ、７０  ＥＣＵ、７２  制御部、７４  記憶部、１００  エンジン、１１０  クランクシャフト、１２０  スロットルバルブ、１２２  アクチュエータ、１３０  燃料噴射弁、１４０  吸気弁、１５０  燃焼室、１６０  ピストン、１７０  点火プラグ、１８０  可変動弁機構、６００  スロットル開度センサ、６０２  吸気管圧力センサ、６０４  水温センサ、６０６  カム角センサ、６０８  クランク角センサ、６１０  油温センサ、６１２  大気圧センサ、６１４  残容量センサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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